Определение кальция в извести

Оттитровав железо, добавляют  из бюретки трилон Б в таком количестве, чтобы избыток его после образования комплекса с алюминием был 10 мл или немного больше.

Раствор нагревают до кипения, а затем охлаждают до 60 °С, нейтрализуют буферным раствором до изменения синей окраски бумаги Конго в красный цвет и еще вводят 10 мл буферного раствора. Раствор охлаждают до комнатной температуры и титруют раствором хлорида железа (III) до появления устойчивой бурой окраски, не исчезающей в течение 1—1,5 мин.

4.5.1.3 Обработка результатов  анализа

Массовую долю оксида железа (III) Fе₂О₃, %, когда в анализируемой пробе отсутствует оксид железа (II), определяют по формуле

,                  (12)

где V — объем раствора трилона Б, пошедшего на титрование, мл;

 — титр раствора трилона Б по Fe₂O₃, г/мл;

т — масса навески, г.

При анализе материалов, содержащих двух- и трехвалентное  железо, массовую долю оксида трехвалентного железа Fе₂О₃ (III), %, определяют по формуле

Fе₂О₃ (III) = Fе₂О₃  ¾ 1,1114 · FеО,            (13)

где Fе₂О₃  — содержание общего железа в пересчете на оксид железа (III), определенное по формуле (12), %;

FeO — содержание оксида железа (II), определяемое по формуле (28) %;

1,1114 — коэффициент пересчета  содержания оксида железа (II) на  оксид железа (III).

Массовую долю оксида алюминия Al₂O₃, %, определяют по формуле

,           (14)

где   v₀ — объем раствора трилона Б, добавленного после определения оксида железа, мл;

V₁ — объем раствора хлорида железа (III), идущего на обратное титрование, мл;

К — коэффициент соотношения между концентрациями растворов трилона Б и хлорида железа (III);

 — титр раствора трилона Б по Al₂O₃ , г/мл.

Абсолютное допустимое расхождение  результатов параллельных определений  содержания оксида железа и оксида алюминия не должно превышать значений, указанных в таблице 3. 

 

 

  

 

Таблица 3                                                    В процентах

Массовая доля	Абсолютное допустимое расхождение
Оксид железа:
до 1,0 включ.	0,10
св. 1,0 »  3,0      »	0,15
» 3,0 »  7,0      »	0,20
» 7,0 »  25,0    »	0,30
» 25,0	0,80
Оксид алюминия:
от 1,0 до 3,0 включ.	0,15
св. 3,0 » 7,0      »	0,20
» 7,0 » 20,0    »	0,30
» 20,0 » 70,0   »	0,40
» 70,0	0,50

 

 

4.5.2 Определение  оксидов железа и алюминия  из отдельной навески комплексометрическим  методом

4.5.2.1 Средства  контроля и вспомогательное оборудование

Средства контроля и вспомогательное  оборудование по 4.5.1.1 со следующими дополнениями:

тигель платиновый по ГОСТ 6563;

натрий углекислый (карбонат натрия) безводный по ГОСТ 83.

4.5.2.2 Порядок проведения  анализа

Навеску массой 0,1—0,2 г помещают в платиновый тигель и спекают  в муфельной печи при температуре 1000 °С в течение 5 мин с таким же количеством безводного карбоната натрия.

Спек разминают в тигле палочкой, смачивают 5 мл концентрированной соляной кислоты, выдерживают 15 мин в теплом месте и выщелачивают в стакан вместимостью 150—200 мл соляной кислотой (1:3). Раствор разбавляют водой до 100—150 мл и определяют железо и алюминий, как указано в 4.5.1.3.

4.5.2.3 Обработка  результатов анализа

Обработка результатов анализа  — по 4.5.1.3.

Абсолютное допустимое расхождение  результатов параллельных определений  содержания оксидов железа и алюминия не должно превышать значений, указанных  в таблице 3.

4.6 Определение  оксидов кальция и магния

Содержание оксидов кальция  и магния определяют в фильтрате  от диоксида кремния. Метод основан  на способности катионов кальция  и магния образовывать с трилоном Б при определенных значениях рН прочные комплексные соединения. При комплексометрическом титровании используют металлиндикаторы.

В момент достижения эквивалентной  точки, когда весь катион связывается  трилоном Б, появляется окраска свободного индикатора, отличающаяся от окраски комплексного с ним соединения.

Для чистоты анализа элементы группы полуторных оксидов отделяют осаждением уротропином по 4.6.1.

4.6.1 Отделение  элементов группы полуторных  оксидов уротропином

4.6.1.1 Средства  контроля и вспомогательное оборудование

Электроплитка с закрытой спиралью.

Пипетка по ГОСТ 29227 или по ГОСТ 29228.

Стаканы вместимостью 150—200 мл по ГОСТ 25336.

Воронки по ГОСТ 25336.

Фильтры «белая лента».

Кислота соляная по ГОСТ 3118 плотностью 1,19, раствор 1:3.

Кислота азотная по ГОСТ 4461 плотностью 1,4.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, 10 %-ный водный раствор.

Уротропин фармакопейный, 0,5- и 10 %-ный водные растворы.

Индикаторная бумага Конго.

Металлиндикатор кислотный  хром темно-синий. 

 

4.6.1.2 Порядок проведения  анализа

Отбирают пипеткой 50 мл фильтрата  от диоксида кремния, полученного по 4.4.2 настоящего стандарта, и помещают в стакан.

В стакан добавляют 3—5 капель азотной кислоты, бросают кусочек  бумаги Конго и нейтрализуют аммиаком до начала ее покраснения.

После этого добавляют  несколько капель соляной кислоты (1:3) до посинения бумаги Конго (можно  нейтрализовать до появления взвеси и затем кислотой ее растворить).

Приливают 20 мл 10 %-ного раствора уротропина и нагревают в течение 10 мин при температуре 80—90 °С, не доводя раствор до кипения. Как только осадок коагулируется, его отфильтровывают через фильтр «белая лента» и промывают теплым 0,5 %-ным раствором уротропина.

4.6.2 Комплексометрическое  титрование оксидов кальция и магния с металлиндикатором кислотным хромом темно-синим

Метод основан на комплексометрическом титровании ионов кальция и магния раствором трилона Б с металлиндикатором кислотным хромом темно-синим в одной пробе с одним и тем же индикатором, но при разных значениях рН раствора.

4.6.2.1 Средства  контроля и вспомогательное оборудование

Колбы мерные вместимостью 100 мл и 1 л по ГОСТ 1770.

Пипетки по ГОСТ 29227 или по ГОСТ 29228.

Бюретки по ГОСТ 29251 или по ГОСТ 29252.

Колбы конические вместимостью 200—250 мл по ГОСТ 25336.

Натрия гидроокись (гидроксид  натрия) по ГОСТ 4328, 20 %-ный раствор.

Сахароза по ГОСТ 5833, 2 %-ный  раствор.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, растворы 1:3, 1:5.

Аммоний хлористый (хлорид аммония) по ГОСТ 3773.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, 25 %-ный раствор.

Кальций углекислый (карбонат кальция) по ГОСТ 4530 или стандартный  образец известняка.

Магний сернокислый 7-водный (сульфат магния) по ГОСТ 4523 или стандарт-титр.

Спирт этиловый по ГОСТ 18300.

Индикаторная бумага Конго.

Аммиачный буферный раствор:

растворяют 70 г хлорида  аммония в 200 мл воды, фильтруют, добавляют 570 мл 25 %-ного раствора аммиака, затем  добавляют воды до 1 л и тщательно  перемешивают (рН раствора равно 10).

Кислотный хром темно-синий  металлиндикатор:

растворяют 0,5 г кислотного хрома темно-синего в 10 мл аммиачного буферного раствора и добавляют  этилового спирта до 100 мл.

Трилон Б по ГОСТ 10652, 0,025 М раствор.

Титр раствора трилона Б по оксиду кальция устанавливают по химически чистому карбонату кальция или стандартному образцу известняка. Отвешивают 0,1 г высушенного карбоната кальция или стандартного образца известняка и вносят в коническую колбу вместимостью 250 мл, приливают 50 мл воды и осторожно небольшими дозами добавляют 15—20 мл соляной кислоты (1:5). Раствор нейтрализуют 20 %ным раствором гидроксида натрия по индикаторной бумаге Конго до слабощелочной среды, добавляют 10 мл избытка щелочи. Затем вносят 10 капель индикатора хрома темно-синего и титруют раствором трилона Б до изменения розовой окраски в сиренево-синюю.

Титр раствора трилона Б по СаО, г/мл, определяют по формуле

,              (15)

где т — масса сухой навески карбоната кальция или стандартного образца, г;

С — содержание СаО в карбонате кальция или в стандартном образце, %;

V — объем раствора трилона Б, идущего на титрование, мл.

За результат принимают  среднеарифметическое трех титрований.

Титр раствора трилона Б по оксиду магния устанавливают по химически чистому сульфату магния MgSО₄ · 7H₂O  или по стандарт-титру MgSО₄ · 7H₂O. Отвешивают 0,1 г сульфата магния и вносят в коническую колбу вместимостью 250 мл, добавляют 50 мл воды, 10 мл аммиачного буферного раствора, 10 капель индикатора кислотного хрома темно-синего и титруют раствором трилона Б до изменения розовой окраски в сине-голубую.

Титр раствора трилона Б по MgO, г/мл, определяют по формуле

,                  (16)

где т — масса навески MgSО₄ · 7H₂O, г;

С — содержание оксида магния в MgSО₄  · 7H₂O, %;

V₁ — объем раствора трилона Б, идущего на титрование магния, мл.

За результат принимают  среднеарифметическое трех титрований.

4.6.2.2 Порядок проведения  анализа

К фильтрату, полученному  по 4.6.1.2, после отделения элементов  группы полуторных оксидов уротропином  прибавляют 10 мл 2 %-ного раствора сахарозы, если содержание СаО в пробе больше 10 %, или 5 мл, если содержание СаО в  пробе не превышает 10 %. Раствор осторожно  нейтрализуют 20 %-ным раствором гидроксида натрия до покраснения бумаги Конго  и еще добавляют 10 мл раствора гидроксида натрия.

Затем прибавляют воды до общего объема приблизительно 100 мл и после  тщательного перемешивания раствор  выдерживают 1—2 мин для формирования осадка гидроксида магния. Затем прибавляют 10 капель раствора индикатора кислотного хрома темно-синего и, сильно перемешивая, медленно титруют раствором трилона Б до перехода окраски из розовой в неизменяющийся сиренево-синий цвет. Для определения магния после титрования кальция добавляют в испытываемый раствор 5 мл соляной кислоты (1:3), чтобы полностью растворился гидроксид магния, хорошо перемешивают и .смывают стенки колбы небольшим количеством воды. Раствор при этом меняет цвет на розовый. Бумага Конго должна оставаться красной. Если она посинеет, следует добавить по капле 20 %-ный раствор гидроксида натрия, пока она снова не покраснеет. Затем вводят 10 мл аммиачного буферного раствора и продолжают титрование трилоном Б до перехода цвета раствора из розового в устойчивый сине-голубой.

4.6.2.3 Обработка  результатов анализа

Массовую долю оксида кальция  СаО, %, определяют по формуле

,                     (17)

где T_CaO — титр раствора трилона Б по СаО, г/мл ;

V   — объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование оксида кальция, мл ;

т   — масса навески, г.

Массовую долю оксида магния MgO, %, рассчитывают по формуле

,                   (18)

где Т MgO — титр раствора трилона Б по MgO, г/мл;

V₁ — объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование MgO, мл;

m — масса навески, г.

Абсолютное допустимое расхождение  результатов параллельных определений содержания оксида кальция и оксида магния не должно превышать значений, указанных в таблице 4. 

 

Таблица 4                                                                    В процентах

Массовая доля	Абсолютное допустимое расхождение
Оксид кальция:
до 1,0 включ.	0,10
св. 1,0 » 5,0      »	0,15
» 5,0 » 10,0     »	0,20
» 10,0 » 40,0   »	0,30
» 40,0 » 80,0	0,40
Оксид магния:
до 1,0 включ.	0,15
св. 1,0 » 6,0      »	0,30
» 6,0 » 25,0	0,60

 

  

 

4.6.3 Определение  оксидов кальция и магния при  наличии в щебне (гравии) соединений  марганца

При наличии в пробе  оксида марганца свыше 0,2 до 2,0 % по массе  содержание кальция определяют комплексометрическим титрованием с индикатором мурексидом в присутствии восстановителя —  солянокислого гидроксиламина.

Метод не применяется для  определения содержания кальция  и магния при наличии в исследуемом  материале (пробе) марганца свыше 2,0 % по массе, который необходимо предварительно отделить.

При наличии в пробе  оксида марганца до 0,2 % по массе содержание оксидов кальция и магния определяют по 4.6.2.

4.6.3.1 Средства  контроля и вспомогательное оборудование.

Колбы, пипетки, бюретки по 4.6.2.1.

Натрия гидроокись (гидроксид  натрия) по ГОСТ 4328, 20 %-ный раствор.

Гидроксиламина гидрохлорид  по ГОСТ 5456, 5 %-ный водный раствор.

Натрий хлористый (хлорид натрия) по ГОСТ 4233.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, 10%-ный раствор.

Мурексид, сухая смесь: 1 г  мурексида смешивают с 99 г натрия хлористого (хлорида натрия).

Трилон Б — соль динатриевая этилендиамин — N, N, N¹, N¹ — тетрауксусной кислоты 2-водная по ГОСТ 10652 — 0,05 М раствор. Титр раствора трилона Б по MgO устанавливают по 4.6.2.1, титр раствора трилона Б по СаО устанавливают по 4.6.2.1, при этом вместо индикатора кислотного хрома темно-синего применяют индикатор мурексид.

4.6.3.2 Порядок проведения  анализа

К фильтрату после отделения  элементов группы полуторных оксидов  по 4.6.1 прибавляют 1—2 мл раствора гидроксиламина гидрохлорида, перемешивают, добавляют  дистиллированной воды до 100 мл, 10—15 мл раствора гидроксида натрия, снова  перемешивают и вносят на кончике  шпателя мурексид. Затем медленно титруют раствором трилона Б до перехода малиновой окраски в фиолетовую.